水電工程發(fā)電機下端軸與下機架整體吊裝施工工法

PAGEPAGE8發(fā)電機下端軸與下機架整體吊裝工法1前言傳統(tǒng)立式水輪發(fā)電機組的鏡板與推力頭是分離的，通常采用先調整鏡板水平后吊裝發(fā)電機下端軸的安裝工藝。近年來，隨著加工技術的提高，出現(xiàn)了取消獨立鏡板，推力頭底部就是鏡板面的結構。對于取消獨立鏡板的機組安裝工藝尚無經驗借鑒，xxx抽水蓄能電站采用了發(fā)電機下端軸與下機架整體吊裝，轉動部件安裝完成后整體調整受力的安裝工藝，成功地安裝了該結構機組。各項參數(shù)均達到廠家技術要求和國家規(guī)范要求。實踐證明，采用發(fā)電機下端軸與下機架整體吊裝，轉動部件安裝完成后整體調整受力的安裝工藝，具有易操作、質量好、效率高、工期短等優(yōu)點，因而必將越來越廣泛地應用到無獨立鏡板機組的安裝中。2工法特點采用發(fā)電機下端軸與下機架整體吊裝，轉動部件安裝完成后整體調整受力的安裝工藝，與先安裝下機架，再吊發(fā)電機下端軸的安裝工藝相比，其優(yōu)勢十分明顯。具體表現(xiàn)在以下幾個方面：適用范圍更廣，對推力軸承安裝后發(fā)電機下端軸無法吊入的機組安裝也適用；推力軸承在安裝間進行安裝，不占直線工期，施工條件及施工質量更好；推力軸承在安裝間進行安裝，能避免發(fā)電機與水輪機安裝交叉作業(yè)，水輪機安裝條件得到更好的保障，水輪機安裝時間更加充足。發(fā)電機下端軸與下機架整體吊裝的機組安裝工藝減少了傳統(tǒng)工藝的鏡板水平調整等工序，縮短了機組安裝工期，減少了安裝成本。3適用范圍適用于無獨立鏡板的立式水輪發(fā)電機組安裝。4工藝原理4.1以底環(huán)為基準，用電子水準儀放置下機架安裝控制樣點；4.2復測底環(huán)與下機架推力軸承座裝配面尺寸鏈上的各部件尺寸，計算并確定下機架的安裝高程（須考慮下機架加載后的擾度）；4.3下機架組焊完成后吊入機坑進行預裝，形位尺寸（高程、水平、中心、方位）驗收合格后澆注下機架基礎二期砼；4.4下機架徑向基礎安裝、砼澆注及等強；4.5在澆注下機架基礎二期砼時對下機架形位尺寸（高程、水平、中心、方位）進行監(jiān)測，如有變化進行調整。4.6下機架基礎二期砼等強后，復測下機架下機架形位尺寸（高程、水平、中心、方位），合格后將下機架從機坑吊出至安裝間的下機架安裝工位，再將發(fā)電機下端軸豎直吊入下機架內，并利用安裝間已預埋的鋼板將發(fā)電機下端軸固定；4.7將下機架吊起并用鋼支墩進行支撐，粗調下機架、發(fā)電機下端軸的水平度及下機架與發(fā)電機下端軸的同心度后，再安裝下機架軸承及附件(下機架所屬附件盡量在安裝間安裝及試驗完成)，以推力軸承座上平面為基準預置推力軸承支撐桿的高度；4.8采用“一鉤兩吊”法將下機架與發(fā)電機下端軸整體吊入機坑正式安裝。5工藝流程及操作要點5.1工藝流程發(fā)電機下端軸與下機架整體吊裝施工流程為：放樣→下機架安裝高程確定→下機架預裝→下機架澆砼→下機架吊至安裝間→發(fā)電機下端軸吊入下機架內→下機架抬高→推力軸承安裝→下導瓦安裝→下機架與發(fā)電機下端軸整體吊裝。5.2操作要點5.2.1以底環(huán)為基準，用電子水準儀放置下機架安裝控制樣點。要求來回測量的計算結果偏差不大與0.05mm。5.2.2復測底環(huán)與下機架推力軸承座裝配面尺寸鏈上的各部件尺寸，計算并確定下機架的安裝高程（須考慮下機架加載后的擾度）5.2.3下機架組焊完成后吊入機坑進行預裝，形位尺寸（高程、水平、中心、方位）驗收合格后澆注下機架基礎二期砼，澆注時按下機架支臂對稱進行，加強澆注過程中的監(jiān)測5.2.4將下機架從機坑吊出至安裝間的下機架安裝工位，再將發(fā)電機下端軸豎直吊入下機架內，并利用安裝間已預埋的鋼板將發(fā)電機下端軸固定；、5.2.5制作支撐下機架的鋼支墩4個，每個鋼支墩配一對鍥塊，鋼支墩的高度按推力軸承安裝后與鏡板面距離200mm進行制作；5.2.6將下機架吊起并用鋼支墩進行支撐，粗調下機架、發(fā)電機下端軸的水平度及下機架與發(fā)電機下端軸的同心度后，將鋼支墩進行加固；5.2.7安裝下機架軸承及附件；5.2.8以推力軸承座上平面為基準，精調推力軸承支撐桿的高度，要求高度差小于0.02mm。5.2.9配置起吊發(fā)電機下端軸及下機架的鋼絲繩，鋼絲繩的長度按橋機單鉤整體起吊后鏡板面與推力瓦面距離大于50mm5.2.10臨時對稱抱4塊下導瓦，抱瓦間隙為0.20mm；5.2.11完成吊裝下機架吊裝前基坑內的準備工作，水輪機軸上法蘭面的水平度不大于0.02mm/m，轉輪中心偏差不大于0.05mm，轉輪高度比設計高度低10mm。5.2.12單鉤整體試吊下機架及發(fā)電機下端軸3次，檢查橋機是否工作正常，無異常后整體吊入基坑。當?shù)竭_下機架安裝位置后安裝下機架，拉伸下機架的地腳螺栓至額定力矩。5.2.13下機架安裝完成后，下落發(fā)電機下端軸，以水輪機軸為基準調整發(fā)電機下端軸的中心及方位，直到水發(fā)聯(lián)軸銷釘打入后再將發(fā)電機下端軸下落至推力瓦面上；5.2.14吊裝轉子及發(fā)電機上端軸；5.2.15以推力頭上平面為基準，測量推力頭上平面的水平度。精調3個支撐螺桿的高度，直到推力頭上平面的水平度≤0.02mm/m。5.2.16在每個支撐桿的尾部架設千分表，起落轉動部分，將其他支撐桿均布、分多次進行升高。記錄每個支撐桿在加載及未加載時千分表的讀數(shù)，計算出每個支撐桿的變形值。要求每個支撐桿的變形值之差≤0.02mm，同時推力頭上平面的水平度≤0.02mm/m；5.2.17滿足每個支撐桿的變形值之差≤0.02mm，同時推力頭上平面的水平度≤0.02mm/m后，再調整轉動部件中心，要求轉輪中心不大于0.05mm5.2.185.2.196材料與設備6.1材料與設備φ300鋼支墩：4個；鍥鐵：4對；螺紋潤滑劑、螺紋緊固膠、破布等適量；6.2材料與設備（見表6.2）表6.2材料與設備名稱型號/規(guī)格單位數(shù)量平板拖車輛1逆變焊機ZX7-400S臺2氬弧焊機WSN-160臺2角向磨光機φ180臺2水準儀N1007(一級)臺1電動試壓泵2D1-SY710/10MPa臺1千斤頂32t臺8大軸翻身工具套1推力瓦安裝工具套1梅花扳手各型號套1活動扳手各型號套1內六角扳手套1塞尺300mm把2深度千分尺把17質量控制本工法質量控制標準按水輪發(fā)電機組安裝技術規(guī)范(GB8564-2003)執(zhí)行。7.1下機架控制樣點檢查7.1.1下機架高程控制樣點設置兩個；7.1.2用電子水準儀進行放樣，要求兩下機架高程控制樣點計算出來的高程差與實測高程差小于0.05mm。7.2下機架預裝質量檢查下機架中心≤0.50mm，下機架水平≤0.05mm/m，下機架高程≤1mm。7.3安裝間推力軸承支撐桿高度調整質量要求在安裝間，12個推力軸承支撐桿高度差≤0.02mm。7.4轉輪安裝質量檢查轉輪中心偏差不大于0.05mm，轉輪高度比設計高度低10mm。7.5水輪機軸安裝質量檢查水輪機軸上法蘭面的水平度不大于0.02mm/m。7.6基坑內推力軸承支撐桿調整及推力頭水平度質量檢查每個支撐桿的變形值之差≤0.02mm，同時推力頭上平面的水平度≤0.02mm/m。8安全措施8.1吊裝前在推力頭與推力瓦之間墊羊毛氈，防止意外傷害鏡板及推力瓦。8.2吊裝前臨時抱4塊瓦，抱瓦間隙0.20mm。保證下機架及下端軸起吊中心一致。8.3吊裝前仔細檢查鋼絲繩及卸扣，確保安全可靠，并在原地起升3次，檢查橋機殺車是否可靠。8.4焊接時，焊工必須佩戴防毒面具。8.5易燃品如酒精、丙酮等由專人保管，使用完畢隨即回收。8.62m以上的高空施工，必須系好安全帶，并將安全帶固定在符合規(guī)定的位置。在腳手架四周及底邊懸掛安全網(wǎng)。8.7對施工用電設備采取防雷接地、漏電保護等安全措施。在施工場所布置足夠數(shù)量的消防器具。9效益分析9.1由于推力軸承安裝在安裝間進行，不占直線工期，推力軸承安裝可節(jié)省機組安裝直線工期20天以上。9.2推力軸承安裝在安裝間進行，施工條件好，施工質量及施工安全更容易保證。9.3推力軸承在安裝間進行安裝，能避免發(fā)電機與水輪機安裝交叉作業(yè)，水輪機安裝條件得到更好的保障，水輪機安裝時間更加充足。9.4發(fā)電機下端軸與下機架整體吊裝安裝工藝，機組軸線檢查一步完成，縮短了機組安裝工期，減少了安裝成本。10應用實例湖南望城xxx抽水蓄能電站1#~4#機成功應用了發(fā)電機下端軸與下機架整體吊裝，轉動部件安裝完成后整體調整受力的安裝工藝。各項參數(shù)均達到廠家技術要求及國家規(guī)范要求。實踐證明：采用該技術加快了施工進度，提高了安裝質量，產生了明顯的經濟效益和社會效益。機組安裝、調試相關數(shù)據(jù)（見表11）表11機組安裝、調試相關數(shù)據(jù)1#機2#機3#機4#機機組型式立軸半傘式可逆混流式額定出力306MW轉輪名義直徑51下機架外形尺寸6480mm×6480mm×1970mm，重量發(fā)電機下端軸下法蘭直徑φ1760mm，重量45.2T推力瓦數(shù)量/下導瓦數(shù)量12塊/12塊推力軸承芯軸壓縮值0.165～0.1850.170～0.170.170～0.180.160～0.17盤車擺度上導：0.022mm發(fā)電機法蘭：0.027mm水機法蘭：0.028mm水導：0.013mm上導：0.022mm發(fā)電機法蘭：0.017mm水機法蘭：0.018mm水導：0.007mm上導：0.024mm發(fā)電機法蘭：0.027mm水機法蘭：0.028mm水導：0.015mm上導：0.010mm發(fā)電機法蘭：0.027mm水機法蘭：0.028mm水導：0.028mm施工時間段（底環(huán)開始安裝到盤車結束）2008.3.21～2008.12.25（279天）2008.12.13～2009.7.15（214天）2009.6.24～2009.11.15（144天）2009.11.2～2010.2.8（98天）是否需要配重實現(xiàn)動平衡否是否否30天試運行考核一次通過一次通過一次通過一次通過圖一下機架吊入機坑預裝圖二下機架調整圖三安裝間推力軸承安裝